• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Ziemiopłody odporne na suszę i choroby celem nowego projektu

    03.04.2012. 18:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Właśnie rozpoczęła się realizacja nowego, finansowanego ze środków unijnych projektu, w ramach którego mają zostać opracowane rośliny uprawne odporne na suszę i choroby.

    Projekt ABSTRESS (Zwiększanie odporności roślin strączkowych jednocześnie na stres abiotyczny i biotyczny), który będzie realizowany przez 5 lat, został dofinansowany na kwotę niemal 3 mln EUR z tematu "Żywność, rolnictwo, rybołówstwo i biotechnologia" Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Gromadzi naukowców z 13 instytucji z Czech, Francji, Hiszpanii, Niemiec, Węgier, Wlk. Brytanii i Włoch.

    Jego celem jest zrewolucjonizowanie produkcji nowych odmian roślin z wykorzystaniem technik molekularnych i obliczeniowych do identyfikacji procesów, poprzez które susza i choroby podwójnie utrudniają życie roślin uprawnych. W toku projektu ustalone zostaną również nowe geny i ścieżki biochemiczne, dzięki którym zwiększy się odporność roślin na te czynniki.

    W celu opracowania odpowiedniego podejścia naukowcy wykorzystają jako model roślinę koniczynopodobną. Setki takich roślin zostaną poddane w warunkach laboratoryjnych suszy i/lub infekcji grzybem glebowym o nazwie Fusarium. Fusarium wybrano jako przykładowy stres chorobowy ze względu na wpływ tego typu infekcji na zdolność rośliny do wykorzystywania wody, co potęguje szkody wyrządzane w czasie suszy. Prognozuje się, że powszechność tej choroby, tak pustoszącej gospodarkę, nasili się z powodu zmian klimatu.

    Po umieszczeniu roślin w takich warunkach, zespół wykorzysta najnowszą, wysokowydajną technologię obrazowania do monitorowania wydajności roślin bez ingerowania w ich funkcjonowanie. Informacje pozyskane w toku badania roślin modelowych zostaną następnie zastosowane w hodowli nowych odmian grochu.

    Nowe odmiany zostaną porównane z istniejącymi, komercyjnymi roślinami uprawnymi, co pozwoli naukowcom ustalić, które z nich lepiej sobie radzą poddane jednoczesnemu oddziaływaniu grzybów z rodzaju Fusarium i suszy. Rośliny, które poradzą sobie najlepiej, przejdą próby polowe w różnych miejscach w Europie.

    Dr Adrian Charlton, kierownik projektu z ramienia Food and Environment Research Agency (Fera) w Wlk. Brytanii, zauważa: "Projekt gromadzi najlepszych ekspertów z dziedziny biologii molekularnej i biochemii roślin w Europie i powinien doprowadzić do przełomowych udoskonaleń technik wykorzystywanych w hodowli roślin uprawnych. Naukowcy z agencji Fera będą analizować profile biochemiczne najlepiej radzących sobie roślin oraz ustalać ich powiązania z odpowiedzialnymi za to genami za pomocą zaawansowanych technik obliczeniowych."

    Początkowo badano rośliny grochu, ponieważ jest dobrze opisany genetycznie. Groch, podobnie jak inne rośliny strączkowe, stanowi jedno z kluczowych źródeł białka w diecie zarówno ludzi, jak i zwierząt. Ponadto może zastąpić importowaną soję, która stanowi obecnie ponad 75% surowca białkowego w UE. Uprawa roślin strączkowych pozostawia niewielki ślad węglowy w porównaniu z innymi uprawami. Rośliny te uzupełniają azot w glebie na kolejny cykl uprawy. Nie potrzebują nawozów azotowych - głównego źródła gazów cieplarnianych i zużycia energii w gospodarstwach - oraz redukują zapotrzebowanie na nie wśród pozostałych upraw.

    Zwiększając wskaźniki uprawy roślin strączkowych odpornych na suszę i choroby, zespół ma nadzieję jednocześnie poprawić bezpieczeństwo żywności i złagodzić skutki zmian klimatu.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Odporność roślin na suszę, odporność roślin na deficyt wody – zdolność roślin do przetrwania w środowisku, które nie zapewnia odpowiedniej ilości wody dla organizmu. Mechanizmy zapewniające przetrwanie mogą mieć charakter morfologiczny, fizjologiczny i biochemiczny. Część mechanizmów odpornościowych ma charakter adaptacji, cechy dziedziczone, a część charakter aklimatyzacji, cech pojawiających się w warunkach stresu nie przekazywanych na kolejne pokolenia. Wyróżniane są dwie strategie odporności na suszę. Pierwsza z nich polega na przeciwdziałaniu odwodnieniu, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami homeohydrycznymi. Druga strategia polega na tolerowaniu odwodnienia, rośliny stosujące taką strategię nazywane są roślinami poikilohydrycznymi. Susza może mieć charakter suszy atmosferycznej, czyli niskiej względnej wilgotności powietrza, suszy glebowej, czyli niskiej zawartości wody w glebie albo suszy fizjologicznej, związanej z zasoleniem gleby lub zamarznięciem wody w glebie. Rośliny strączkowe, motylkowe grubonasienne – rośliny z rodziny bobowatych (motylkowatych) o dużych nasionach uprawiane jako rośliny pastewne, jadalne i dostarczające surowca do przemysłu spożywczego. Uprawiane są dla nasion, paszy i jako zielony nawóz. Ponieważ tak jak inne motylkowe współżyją z bakteriami brodawkowymi – wiążą wolny azot (N2). Pozostawiając go w glebie poprawiają jej żyzność i właściwości fizyczne. Dlatego są też często uprawiane jako przedplon. Do roślin strączkowych zaliczane są jare rośliny jednoroczne. Klasyfikowane odrębnie wieloletnie rośliny motylkowe, zwane są drobnonasiennymi i uprawiane są głównie jako rośliny pastewne. Fuzarioza – choroba roślin wywołana grzybami z rodzaju Fusarium. Objawami jest więdnięcie i usychanie liści. Zapobiegać można przez kupowanie odpornych i zdrowych sadzonek, a zwalczać jedynie przez wykopanie i spalenie zakażonej rośliny.

    Kseromorfizm (gr. kserós - suchy + morphé - postać, kształt ciała) - ogół zmian morfologicznych i anatomicznych przystosowujących organizm do życia w warunkach suszy lub niskiej wilgotoności. Rośliny kseromorficzne to kserofity. Białka niepełnowartościowe (niedoborowe) – białka pochodzenia roślinnego, które zawierają mało lub nie zawierają wcale aminokwasów egzogennych (w przeciwieństwie do białek pełnowartościowych, doborowych). Białka takie występują m.in. nasionach roślin strączkowych, zbożach i orzechach. Mogą stanowić wystarczające źródło białka w diecie (np. wegańskiej), pod warunkiem spożywania różnych rodzajów takich białek, dzięki czemu dostarcza się wszystkich rodzajów aminokwasów egzogennych na zasadzie komplementacji.

    Care-Denmark - duńska organizacja charytatywna wspierająca potrzebujących. Jej celem jest wyzbycie się nietolerancji, danie ludziom nadziei i sprawiedliwości oraz walka z głodem i niesprawiedliwością. Jest to jedna z największych organizacji tego typu na świecie. Pomaga ona więcej niż 55 milionom ludzi w 70 krajach. Organizacja specjalizuje się w zarządzaniu naturalnymi źródłami i w pomaganiu ludziom w dostosowaniu się do zmian klimatu, które powodują ucieczki z powodu susz, powodzi, cyklonów etc. Odporność roślin na zasolenie – zdolność roślin do przetrwania w środowisku o wysokim stężeniu soli, najczęściej chlorku sodu, albo wysokiej łącznej zawartości jonów w strefie korzeniowej. Stres związany z wysokim stężeniem jonów jest przede wszystkim efektem suszy fizjologicznej, ważnym czynnikiem stresogennym jest także podwyższone stężenie jonów Na w komórkach. Rośliny zdolne do ciągłego życia w warunkach zasolenia nazywane są halofitami lub słonoroślami. Halofity nie tylko tolerują wysokie stężenie soli w podłożu, lecz wręcz wymagają takich warunków – bez chlorków fotosynteza u tych roślin ulega zahamowaniu.

    Odporność roślin na czynniki środowiskowe – mechanizmy obronne pozwalające przetrwać roślinom w warunkach stresu. Odporność na stres może mieć charakter konstytutywny albo indukowany. W pierwszym przypadku mechanizmy obronne występują trwale przez całe życie rośliny. Odporność indukowana to zespół mechanizmów obronnych pojawiających się na skutek działania czynnika stresowego, stresora. Bezpieczeństwo wodne – pojęcie określające zdolność danej populacji do zapewnienia sobie dostępu do źródeł wody pitnej. Zapewnienie bezpieczeństwa wodnego jest narastającym problemem gdyż mają na niego wpływ takie czynniki jak przyrost naturalny, susze, zmiany klimatu, zjawiska El Niño i La Niña, coraz większe zanieczyszczenie istniejących źródeł wody, zbędne zużycie wody przez przemysł i nadmierne zużywanie wód gruntowych i artezyjskich. Poziom bezpieczeństwa wodnego ulega drastycznej redukcji w wielu krajach świata zjawisko to określa się z języka angielskiego jako „water stres”.

    Groch zwyczajny polny (Pisum sativum subsp. arvense (L.) Asch.) – podgatunek rośliny jednorocznej, strączkowej z rodziny bobowatych. Podgatunek grochu zwyczajnego (przez niektórych systematyków uważany za odrębny gatunek). Inne nazwy polskie: groch błękitnopurpurowy, groch polny, peluszka. Pochodzi z rejonów śródziemnomorskich, z Azji Mniejszej, Zakaukazia.

    Rośliny akwariowe – ogólna nazwa grupy roślin, które mogą być hodowane w akwariach, terrariach i paludariach. Rośliny te pochodzą z mokrych biotopów (najczęściej rośliny wodne – hydrofity, rzadziej bagienne – hygrofity), zwykle ze strefy tropikalnej i subtropikalnej. Hodowane głównie jako rośliny ozdobne (zielone, czasem czerwone liście o różnorodnych kształtach, rzadziej kwiaty). W akwariach pełnią również funkcje wpływające na poprawę parametrów wody poprzez jej dotlenianie i filtrowanie (zobacz: cykl azotowy), stanowią konkurencję dla niepożądanych glonów, kryjówki, a czasem uzupełnienie pokarmu dla hodowanych zwierząt, a dla niektórych gatunków – miejsce rozrodu (zobacz: tarło). Wśród bardzo dużej liczby gatunków roślin akwariowych znajdują się rośliny charakteryzujące się szybkim wzrostem, rośliny wybitnie światłolubne (heliofity) oraz takie, które dobrze radzą sobie w stosunkowo ciemnych, słabo doświetlonych zbiornikach (skiofity). Niektóre gatunki obrastają korzenie lub skały, inne tworzą gęste skupiska. Odrębną grupę tworzą rośliny pływające, które są niezbędne dla niektórych gatunków ryb.

    Przedplon - roślina poprzedzająca roślinę uprawianą po niej na tym samym polu (roślinę następczą). Rośliny przedplonowe, będące elementem zmianowania zostawiają stanowisko o różnej wartości: dobrej – okopowe na oborniku, motylkowe drobnonasienne, strączkowe i przemysłowe oraz gorszej – zboża i len. Dobra roślina przedplonowa uprawiana w złym stanowisku może być złym przedplonem dla rośliny następczej. Na przykład okopowe nienawożone obornikiem i właściwymi dawkami nawozów mineralnych, uprawiane po dwóch roślinach zbożowych, których całokształt uprawy, a szczególnie zespół uprawek pielęgnowania nie był racjonalny, mogą być złym przedplonem. Kserofity, rośliny sucholubne, rośliny kserofilne – rośliny przystosowane fizjologicznie i anatomicznie do życia w suchych miejscach takich jak step, pustynia, półpustynia, wydmy, piaski, skały. Przystosowanie się do życia w takich warunkach nazywa się kseromorfizmem. Kserofity rosną w klimacie suchym i gorącym i w siedliskach, w których nieraz przez dłuższy czas brakuje wody, ale niektóre gatunki rosną także w klimacie zimnym i wysoko w górach, gdzie fizjologiczna susza wywołana jest nie brakiem wody, lecz innymi czynnikami uniemożliwiającymi jej pobieranie; niską temperaturą lub dużym zasoleniem.

    Dodano: 03.04.2012. 18:37  


    Najnowsze